Laporan Praktikum Fisika Dasar 2
Transcript of Laporan Praktikum Fisika Dasar 2
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 1
MODUL B-1
OPTIK GEOMETRIK 3
I. Maksud dan Tujuan
1. Mempelajari sifat-sifat pemantulan pada cermin datar lengkung
(cekung dan cembung).
2. Mempelajari sifat-sifat pada lensa cekung (convance glass) dan
lensa cembung (convez glass).
3. Menentukan indeks bias mutlak beberapa jenis lensa.
II. Alat-alat
1. Ray optic demonstation set.
2. Ray optic demonstration set.
III. Teori
A. Pemantulan Pada Cermin Datar
Cahaya merambat menurut garis lurus. Kita dapat melihat
benda karena cahaya yang mengenai benda di pantulkan ke mata
kita.
i r
Gambar 1.
N ( normal )
Bidang Pantul
Sinar datang
Sinar pantul
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 2
HUKUM I Snellius :
1. Sinar dating, sinar pantul dan garis normal berpotongan pada
suatu titik dan terletak pada suatu bidang datar.
2. Sudut dating (i) = sudut pantul (r).
B. Pemantulan Pada Cermin Cermin Lengkung.
Cermin cekung dan cermin cembung disebut cermin
lengkung. Cermin cekung bersifat mengumpulkan bayangan
(konvergen) dan cermin cembung bersifat menyebarkan bayangan
(divergen ).
V
F C
Sinar datang
Sinar Pantul
Sinar dating sejajar sumbu utama cermincekung akan di
pantulkan melalui titik fokus
Gambar 2.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 3
C. Pembiasan
HUKUM II Snellius : Jikia dating dari medium yang
kuranga rapat ke medium yang lebih rapat, sinar akan di belokkan
mendekati garis normal.
Hubungan matematisnya adalah :
12 sin sin
n1 . sin i = n2 . sin r
i
r
Garis normal
Medium 1
Medium 2
Sinar biar
Sinar datang
bidang
Gambar 3.
Dimana :
n 1 = indeks bias mutlak medium 1
n 2 = indeks bias mutlak medium 2
sin i = sudut dating dalam medium 1
Sin r = sudut dating dalam medium 2
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 4
IV. Jalanya Praktikum
A. Membuktikan Hukum I Snellius
1. Tempelkan laser Ray Box ( LRB ) dan working sheet F
pada panel percobaan .
2. Tempelkan cermin datar secara vertical tepat pada garis
tengah working sheet F dengan depan cermin menghadap
ke LRB.
3. Aktifkan LRB dengan satu sinar keluar saja kemudian
arahkan ke sinar dengan membentuk sudut ke pusat cermin
datar.
4. Ulangi langkah 3 dengan sudut yang berbeda.
5. Catat apa yang terjadi.
B. Pemantulan Pada Cermin Lengkung
1. Tempelkan LRB dan cermin cekung saling berhadapan dan
sejajar pada panel percobaan.
2. Aktifkan LRB dengan semua sinar keluaran. Amati dan
cacat yang terjadi.
3. Ulangi langkah diatas dengan menggunakan cermin
cembung.
C. Pembiasan Pada Lensa
1. Tempelkan LRB dan lensa cekung saling berhadapan dan
sejajar pada panel percobaan.
2. Aktifkan LRB dengan semua sinar keluaran. Amati dan
cacat apa yang terjadi.
3. Ulangi langkah-langkah diatas dengan menggunakan lensa
cembung.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 5
D. Mencari Indeks Bias mutlak
1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca setengah
lingkaran seperti pada gambar di atas dengan yang telah di
tentukan oleh asisten.
2. Catat hasilnya pada table yang sudah di sediakan.
3. Ulangi dengan beberapa sudut yang berbeda.
E. Mencari Kedalaman Semu
1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca seperti
pada gambar di atas dengan sudut yang telah di
tentukanoleh assisten.
2. Catat hasilnya pada table yang sudah di sediakan.
3. Ulangi dengan beberapa sudut yang berbeda.
L
R
B
L
R
B
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 6
F. Mencari Sudut Kritis
1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca setengah
lingkaran seperti pada gambar di atas dengan sudut yang
telah di tentukan oleh asisten.
2. Geserlah LRB hingga menentukan sudut kritisnya.
V. Pengamatan / Perhitungan
Rumus
Dimana n1 = 1
n2 sin sin
Mencari Nilai n2 dengan rumus diatas :
Tabel 1 : Balok ½ lingkaran
i r Sin i Sin r n 1 n 2
25 50 0.42 0.76 1 1.8
30 54 0.5 0.8 1 1.6
45 61 0.86 0.87 1 1
L
R
B
n 1. Sin i = n2. Sin r
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 7
Tabel 2 : Balok
i r Sin i Sin r n 1 n 2
20 41 0.34 0.65 1 1.91
40 51 0.64 0.77 1 1.20
60 66 0.86 0.91 1 1.05
TKP GANDA
Tabel 1 : n2 = P
Nilai rata-rata
∑ 4.43 1.47
Angka Deviasi
∆ 1 ∑ ∑ 1
∆ 13 3 6.8 4.43 1
∆ 13 20.4 19.362
n p P²
1 1.8 3.24
2 1.6 2.56
3 1 1
∑X = 4.4 ∑X ² = 6.8
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 8
∆ 13 1.042
∆ 0.723 ∆ 0.24
Kesalahan Mutlak
∆
1.47 0.24 1.71
Kesalahan Relatif
∆ 100%
0.241.71 100%
0.14 100%
14 %
Ketelitian
100 % !"#$#%# !$#&'
100 % 14 %
86 %
Ket : karena hasil ketelitian > 80 % Praktikum dinyatakan berhasil.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 9
Tabel 2 : n2 = P
Nilai rata-rata
∑ 4.163 1.38
Angka Deviasi
∆ 1 ∑ ∑ 1
∆ 13 3 6.1906 4.163 1
∆ 13 18.57 17.302
∆ 13 1.272
∆ 0.793 ∆ 0.26
n p P²
1 1.91 3.6481
2 1.20 1.44
3 1.05 1.1025
∑X = 4.16 ∑X ²= 6.1906
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 10
Kesalahan Mutlak
∆
1.38 0.26 1.64
Kesalahan Relatif
∆ 100%
0.261.64 100%
0.16 100%
16 %
Ketelitian
100 % !"#$#%# !$#&'
100 % 16 %
84 %
Ket : karena hasil ketelitian > 80 % Praktikum dinyatakan berhasil.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 11
VI. Jawaban Dari Pertanyaan
1. Lukiskan pemantulan pada cermin lengkung serta sinar
istimewanya ! ( beri keterangan )
2. Lukisan sinar istimewa yang terjadi pada percobaann C ! ( beri
keterangan )
3. Dari hasil percobaan D dan E, carilah harga indeks bias mutlaknya
dan cepat rambat cahaya pada medium ke-2 !
4. Dari hasil percobaan D, buatlah grafik r terhadap I dan sin r
terhadap sin I ! jelaskan !
5. Seekor ikan sedang berenang pada kedalaman 3.2 m di bawah
permukaan air danau. Berapakah kedalaman semu ikan yang di
amati oleh seorang anak ? sekarang gentian ikan yang memandang
muka yang berada 3.2 m di atas permukaan air yang diamati oleh
ikan ?
JAWAB :
1. Cermin lengkung di bagi menjadi 2 yaitu, cermin cekung dan cermin
cembung.
• Cermin Cekung
D
E
B L
R
B
EI
DI
C
BI
AI
Mengkumpulkan bayangan (konvergen)
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 12
Keterangan :
A = Sinar dating 1 D = Sinar dating 3
A1 = Sinar pantul 1 D1 = Sinar Pantul 3
B = Sinar dating 2 E = Sinar dating 4
B1 = Sinar pantul 2 E1 = Sinar pantul 4
C = Sinar Istimewa
• Cermin Cembung
Keterangan :
A = Sinar dating 1 D = Sinar dating 3
A1 = Sinar pantul 1 D1 = Sinar Pantul 3
B = Sinar dating 2 E = Sinar dating 4
B1 = Sinar pantul 2 E1 = Sinar pantul 4
C = Sinar Istimewa
Menyebarkan bayangan (divergen)
L
R
B
E
D
B
EI
DI
C
BI
AI
B
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 13
2. Gambar pada percobaan C
Mata Normal
Bayangan yang masuk jatuh di retina, mata dapat melihat dengan normal.
Mata Rabun jauh
Bayangan yang masuk di depan retina, sehingga mata bila melihat benda
yang jaraknya jauh menjadi tidak jelas. Untuk dapat meliaht secara normal
maka di bantu dengan kaca cekung.
L
R
B
L
R
B
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 14
Mata Rabun Dekat
Bayangan yang masuk jatuh di belakang retina, sehingga mata bila melihat
benda yang jaraknya dekat menjadi tidak jelas. Untuk dapat melihat secara
normal maka di bantu lensa cembung.
3. Dari percobaan D dan E mencari rumus indeks bias = n2
Rumus :
n1 . sin i = n2 . sin r ; dimana n1 = 1
n2 sin sin
“ Jawaban sudah di dalam perhitungan sebelumnya “
L
R
B
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 15
4. Grafik Percobaan D
Grafik ‘r’ terhadap ‘i’
Grafik sin r terhadap sin i
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80
Grafik antara L dan n untuk tiap
Frekuensi
1/2 Lingkaran
Balok
r
i
75, 80
60,65
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Grafik antara L dan n untuk tiap
Frekuensi
1/2 Lingkaran
Balok
sin
r
sin i
0.96,0.98
0.86, 0.9
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 16
5. a. Orang melihat ikan :
n1 = 1 ; n2 = 2,31
S = 3,2 m
n1 . S = n2 . S1
S* * +
S* 12,31 3,2
1,38 m
b. ikan melihat orang
n1 = 2,31 ; n2 = 1
S = 3,2 m
n1 . S = n2 . S1
S* * +
S* 2,311 3,2
7,3 m
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 17
VII. Kesimpulan
1. Cahaya dapat merambat menurut garis lurus.
2. Cermin lengkung di bagi 2, yaitu cermin cekung dan cermin
cembung.
3. Seseorang dapat melihat benda karena cayaha yang mengenai
benda tersebut di pantulkan ke mata kita.
4. Menutut Hukum I Snellius, sudut datang sama dengan sudut pantul
(i = r ).
5. Menurut Hukum II Snellius, sinar datang dari medium yang kurang
rapat ke medium yang lebih rapat, maka sinar akan di belokkan
mendekati garis normal, sebaliknya sinar datang dari medium yang
lebih rapat ke medium yang kurang rapat, sinar dibelokkan
menjauhi garis normal.
6. Cermin cekung bersifat mengumpulkan bayangan (konvergen).
7. Cermin cembung bersifat menyebarkan bayangan (divergen).
8. Sudut kritis terjadi bila sudut datang dimana sudut biasnya
mendekati garis normal.
9. Mata normal dapat melihat dengan jelas tanpa menggunakan
bantuan lensa.
10. Mata rabun jauh dapat melihat dengan jelas dengan menggunakan
bantuan lensa cekung.
11. Mata rabun dekat dapat melihat dengan jelas dengan menggunakan
bantuan lensa cembung.
12. Optic Geometri adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari sifat–
sifat bayangan dan cahaya, pemantulan serta pembiasan cahaya
juga.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 18
MODUL B-2
JEMBATAN WHESTONE
I. TUJUAN
Menentukan harga suatu hambatan dengan mengunakan metode
“ Jembatan Whestone “.
II. ALAT – ALAT
1. Sumber tegangan
2. Bangku hambatan
3. Komutator
4. Galvano meter / Zero detector
5. Meja ukur
6. Kabel – kabel penghubung
7. 3 hambatan yang akan di tentukan besarnya
III. TEORI
Suatu jembatan whestone adalah susunan rangkaian seperti gambar
1.
C
RX RB
R1 R2
b a A B
D
4
2 1
3
12
14
11
12
Gambar 1.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 19
Dalam Prakteknya R1 dan R2 dapat merupakan sebuah kawat A – B
seperti gambar.
Keterangan :
K / Rg = Komutator untuk mengubah arus.
RB = Hambatan yang di ketahui (dalam percobaan ini berupa
bangku hambatan.
RX = Hambatan yang di cari harganya.
G = Galvanometer yang di hubungkan A dan B.
L = A – B kawat hambatan lurus pada mistar.
ST = sumber tegangan ( power Supply .
Jika jarum Galvanometer (G) menunjukan nol, Berarti tidak ada
arus yang melalui G jika tidak ada beda potensial antara titik A dan B.
.# ./……………………………1.
Maka akan di dapat persamaan :
1 2 33* 4 1/…………………… 2.
Jika kawat A – B sama dengan hambatan P tiap satuan panjang maka
persamaan (2) menjadi :
1 5 12 612 6 7 1/ # 1 5929171/
CATU DAYA
ARUS SEARAH
Rb Rx
L K A B
L2 L1 R9k
Gambar 2.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 20
Disini terlihat bahwa harga – harga yang di perlihatkan antara L1 dan
L2 atau panjang kawat antara B – D dan A – D.
IV. PERCOBAAN YANG DILAKUKAN
1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 2.
2. Komutator K tetap terbuka dan belum dihubungkan dengan
number arus, atau tegangan yang kecil..
3. Setelahh rangkaian di periksa asisten dengan persetujuanya
barulah komutator di hubungkan dengan sumber arus.
4. Sengan kontak geser D kira-kira ditengah- tengah L usahakan agar
simpangan jarum galvanometer G menjadi nol dengan cara
mengubah ubah hambatan Rb.
5. Buatlah arus menjadi lebih besar sedikit demi sedikit, geserkanlah
kontak geser D usahakan supaya simpangan jarum galvanometer
menjadi nol.
6. Jika kedudukan ini telah tercapai catatlah L1 dan L2
7. jika kedudukan ini arus dengan mengubah komutator K ulangi
percobaan 5 dan 6.
8. Putuskan hubungan komutator dengan sumber arus. Ganti (tukar)
letak Rb dan Rx (Rb sekarang terletak pada Rx semula dan
sebaliknya).
9. Ulangi percobaan 2 s/d 7 untuk kedudukan ini.
10. Ulangi percobaan 2 s/d untuk R yang lain.
11. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedudukan R dalam keadaan seri.
12. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedua R dalam keadaan parallel.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 21
V. PENAMATAN/PERHITUNGAN
Menggunakan TKP tunggal
: ∆:
∆: = ½ x Ketelitian alat ukur
∆: = ½ x 0,1
∆: = 0,05
Untuk Rx1
p = L1
Rb K1 K2
L1 p + Δp p - Δp L1 p + Δp p - Δp
10 1.9 1.95 1.85 0.8 0.85 0.75
56 0.7 0.75 0.65 1.2 1.25 1.15
100 1.6 1.65 1.55 0.7 0.75 0.65
Untuk Rx2
p = L1
Rb K1 K2
L1 p + Δp p - Δp L1 p + Δp p - Δp
10 1.6 1.65 1.55 1.9 1.95 1.85
56 1.6 1.65 1.55 1.7 1.75 1.65
100 1.5 1.55 1.45 1.9 1.95 1.85
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 22
Untuk Rangkaian Seri
p = L1
Rb Rangkaian Seri Rangkaian Pararel
L1 p + Δp p - Δp L1 p + Δp p - Δp
10 1.7 1.65 1.55 1.7 1.95 1.85
56 1.9 1.65 1.55 1.3 1.75 1.65
100 1.4 1.55 1.45 0.8 1.95 1.85
VI. TUGAS PRAKTIKUM
1. Gambarkanlah rangkaian yang saudara buat, serta skema
peralatan yang saudara rangkaian. Beri tanda kutub positif dan
negative bila perlu.
2. Hitunglah masing masing RX beserta masing-masing ketelitianya.
3. Hitunglah RX dalam keadaan seri menurut teori (rumus rangkaian
seri).
4. Hitunglah RX dalam keadaan pararel menurut teori (rumus
rangkaian pararel).
5. Hitunglah RX dalam keadaan seri dan pararel menurut hasil
percobaan.
6. Bandingkan hasil-hasil pertanyaan No.3 dan No.4 dengan
pertanyaan No. 5
7. Bila ketelitian dalam hasil pengukuran hanya tergantung pada
penentuan panjangnya dua bagian kawat hambatan A – B,
terangkan.
8. Jika sumber arus diperbesar, kepekaan akan menjadi besar,
mengapa demikian ?
9. Berilah pembahasan tentang percobaan ini ?
10. Apakah tahanan geser di dalam sumber ?
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 23
Jawaban :
1. A
2. Hitung harga masing-masing RX :
Rumus :
1 5929171/
Untuk RX1 :
Rb K1 K2
L1 L2 Rx L1 L2 Rx
10 1.9 98.1 516.32 0.8 99.2 1240
56 0.7 99.3 7944.16 1.2 98.8 4610.66
100 1.6 98.4 6150 0.7 99.3 14185.71
Untuk RX2 :
Rb K1 K2
L1 L2 Rx L1 L2 Rx
10 1.6 98.4 615.00 1.9 98.1 516.32
56 1.6 98.4 3444.00 1.7 98.3 3238.12
100 1.5 98.5 6566.67 1.9 98.1 5163.16
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 24
3 – 4. Hitung harga RX untuk rangkaian seri dan pararel
Rumus :
1 5929171/
Rb Rangkaian Seri Rangkaian Pararel
L1 L2 Rx L1 L2 Rx
10 1.7 98.3 578.24 1.7 98.3 578.24
56 1.9 98.1 2891.37 1.3 98.7 4251.69
100 1.4 98.6 7042.86 0.9 99.1 11011.11
5. Hitung RX dalam keadaan seri dan pararel :
Rumus :
1 5929171/
1 ;92 92<91 91<= 1/
Rb Rangkaian Seri dan Pararel
L1 L2 L1’ L2’ Rx
10 1.7 98.3 1.7 98.3 578.24
56 1.9 98.1 1.3 98.7 3444.00
100 1.4 98.6 0.9 99.1 8595.65
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 25
6. Perbandingan pertanyaan No.3, 4 dan 5
Dari perbandingan No. 3 kita dapt mengetahui dari hasil
perhitungan, kita dapatkan hasil dari Rx pada rangkaian seri.
Dari percobaan No. 4 kita dapat mengetahui dari hasil
perhitungan, kita apatkan hasil Rx pada rangkaian pararel.
Dari hasil perbandingan No. 5 kita dapat mengetahui dari hasil
perhitungan , kita dapatkan hasil dari Rx pada rangkaian seri
dan pararel.
Hasil pada perbandingan Rx tersebut memiliki nilai yang
berbeda – beda.
7. Karena untuk mengetahui tegangan / hambatan yang akan
dilakukan dapat menentukan zero detector (Galvanometer).
8. Karena tegangan yang mengalir akan membesarkan teangan
hambatan yang terdapat pada Galvanometer.
9. Dalam pembahasan praktikum ini membahas tentang cara
rangkaian seri dan rangkaian pararel jembatan Whestone.
10. Tahanan geser didalam sumber berfungsi untuk mengurangi
tegangan yang mengalir sampai penunjukan Galvanometer/Zero
detector.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 26
VII. KESIMPULAN
1. Bahwa pada praktikum B2 ini kita dapat menentukan harga suatu
hambatan dengan mempergunakan metode “Jembatan
Whestone”.
2. Kita telah dapat merangkai jembatan Whestone dengan mudah
dan di mengerti.
3. Dari hasil perhitungan telah dapat adanya perbedaan antara
rangkaian seri dengan rangkaian pararel.
4. Pada rangkaian ini, komutator berfungsi untuk mengubah arah
arus (Switch arus).
5. Bila pada penunjukan jarum pada Galvanometer menunjukan
angka nol. Berarti tidak ada arus yang melalui Galvanometer.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 27
MODUL B – 3
RESONANSI LISTRIK
I. Tujuan
1. Mampu mengamati adanya gejala resonansi dalam rangkaian arus
bolak balik.
2. Mampu menentukan besar tahanan dan induksi dari
inductor(kumpulan pemadam).
II. Alat dan Bahan
1. Inductor (kumparan pemadam) dan hambatan (R).
2. Sumber tegangan (transformator/AC).
3. Multimeter.
4. Bangku kapasitor.
5. Miliampare meter AC.
6. Kabel – kabel penghubung.
III. Teori
1. Resonansi arus AC
Arus AC atau kepanjangan dari Alternating Current adalah
arus yang sifatnya mempunyai dua arah atau lebih di kenal
dengan sebutan arus bolak balik yang tidak memiliki sisi negative,
dan hanya mempunyai ground (bumi). Arus AC biasa digunakan
untuk tegangan listrik PLN sebesar 220 Volt 50 hertz, ini dalah
tegangan standart untuk Indonesia.
Pada dasarnya, di setiap rangkaian arus AC pasti
mempunyai nilai induktansi, hambatan dan kapasitas. Akan tetapi
nilai hambatan, kapasitas dan induktansi tergantung pada jenis
komponen di dalam rangkaian tersebut, yang dalam keadaan
tertentu nilainya dapat diabaikan sedangkan pada kondisi lain
tidak dapat diabaikan.
Dalam arus AC, terdapat hambatan yang disebut
impedansi (Z) yang terdiri dari :
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 28
1. Hambatan murni (R) :
2. Hambatan Induktif (XL) :
3. Hambatan kapasitor (XC) :
Pada rangkaian R-L-C, terdapat 3 kemungkinan impedansi Z
dengan sudut fase, yaitu :
1. XL > XC : rangkaian besifat induktif, arus tertinggal dari
tegangan sebesar.
2. XL < XC : rangkaian bersifat kapasitif, arus tertinggal dari
tegangan sebesar.
3. XL = XC : rangkaian bersifat resistif (terjadi resonansi), arus
sefase dengan tegangan.
1) Rangkaian Seri
Gambar di atas menunjukan sebuah rangkaian listrik dengan
arus bolak balik dengan sususan seri yang terdiri dari T sebuah
tegangan arus bolak balik, bangku kapasitor (C), Induktor (L),
hambatan (R) dan sebuah miliampare meter (mA).
Jika E adalah besarnya tegangan efektif dan ω besarnya
frequency sudut dari sumber tegangan arus bolak balik, maka
besarnya arus efektif (I) yang mengalir melalui rangkaian tersebut
adalah :
> ?@1 A B
mA
K
C
T
Gbr. 1 Rangkaian Listrik dengan hubungan Seri
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 29
Dimana :
R = besarnya tahanan (Ohm).
L = besarnya induktansi dari konduktor (Henry).
C = besarnya kapasitansi dari kapasitor (Farad).
I = kuat arus (Ampare).
E = tegangan (Volt).
ω = frequency sudut (radian per detik).
Jika nilai C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I
yang mencapai harga maksimum. Harga arus maksimum itu
dicapai pada saat harga :
C 1D 9 2
Dan besarnya kuat arus :
>EFG ?1 3
Rangkaian listrik dimana I mencapai maksimum dan harga C *HI A disebut : dalam keadaan resonansi seri.
2) Rangakaian Pararel
Gbr. 2 Rangkaian Listrik dengan hubungan Pararel
R L
T
mA
C
K
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 30
Gambar menunjukan sebuah rangkaian arus bolak balik
dengan susunan pararel dengan inductor (termasuk hambatanya)
dengan kapasitor kemudian disusun seri dengan miliampare
meter ke sumber tegangan arus bolak balik. Jika E tegangan efektif
dari sumber tegangan, maka kuat arus efektifnya adalah :
> ? √DC 1 2D 29C1 D9 4
Jika C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I yang
mencapai harga minimum. Harga arus minimum itu dapat di capai
pada saat harga :
C 1D9 K 19 L 5
Dan besar kuat arus :
C ?11 D9
Seperti halnya pada rangkaian seri, maka pada saat arus
mencapai harga minimum, maka rangkaian tersebut : dalam
keadaan resonansi pararel.
Catatan :
Pada perscobaan ini tidak di pakai hambatan R khusus.
Melainkan R diambil dari kumparan konduktornya (inductor
terdiri dari kumparan kawat dan besi).
Rangkaian bangku kapasitor biasanya seperti :
C1 C2 C3 C4
Rangkaian Bangku Kapasitor
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 31
Jadi dengan menyusun pararel kapasitansinya di jumplahkan
dari masing-masing kapasitor yang terpakai. Adapun bangku
kapasitor geser dimana kapasitansinya adalah jumplah langsung
dari tiap-tiap penunjukan gesernya.
Pada setiap pengukuran baik arus searah maupun arus bolak
balik, selalu digunakan batas ukur yang terbesar kemudian
berturut-turut dikecilkan. Demikian pula untuk tegangan.
2. Frekuensi Resonansi
Resonansi adalah proses bergetarnya suatu benda di
karenakan ada benda lain yang bergetar, hal ini terjadi karena
suatu benda bergetar pada frekuensi yang sama dengan frekuensi
benda yang terpengarui.
Resonansi pada rangkaian AC (alternating current) merupakan
keadaan di mana reaktansi induktif dan reaktansi kapasitif
memiliki nilai yang sama (XL = XC). Reaktansi induktif akan
meningkat seiring meningkantnya frekuensi sedangkan reaktansi
kapasitif justru sebaliknya, akan menurun jika frekuensi
meningkat. Jadi hanya aka nada satu nilai frekuensi dimana
keadaan kedua reaktansi bernilai sama.
Frekuensi resonansi dapat dihitung mengunakan persamaan
matematika berikut ini :
M 12N √9C
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 32
1) Rangkaian seri
Rangakaian resonansi seri merupakan kombinasi rangkaian
inductor dan kapasitor yang disusun secara seri. Untuk
menghitung nilai frekuensi referensi mengunakan rumus di atas.
Contoh :
Pada rangkaian di atas kapasitor C1 memiliki nilai kapasitansi
10uF dan indulktor L1 memiliki nilai induktansi 120mH. Berapakah
frekuensi resonansi (Fr) pada rangkaian resonansi seri di atas ?
M 12N √9C M 1
2 . 3,14 @0,12 . 10OP M 10,006879
M 145,36 QR
+ AC 1
V1
120m
L1
C1
10u
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 33
Jika disimulasikan mengunakan software simulasi dan kita plot
nilai arus terhadap frekuenasi, rangkaian resonansi seri akan
menghasilkan bentuk curva seperti terlihat berikut ini :
Bentuk curva untuk rangkaian resonansi seri pada saat
keadaan resonansi, arus yang mengalir pada rangkaian mencapai
nilai maksimumnya. Ini menandakan bahwa rangkaian resonansi
seri memiliki impedansi yang sangat rendah pada kondisi
resonansi, bahkan pada rangkaian ideal nilai impedansi rangkaian
akan sama dengan ‘0’ (nol).
2) Rangkaian pararel (Tank Circuit)
Kombinasi rangkaian inductor dan kapasitor yang dapat
menghasilkan keadaan resonansi lainya adalah dengan merangkai
inductor dan kapasitor secara pararel atau disebut juga sebagai
‘Tank Circuit’.
Contoh :
100 120 140 160 180 200
100
200
300
400
500
600
700
800
Frequency/Hertz 20 Hertz/div
I(out)/mA
+ AC 1
V1 120m
L1
C1
10u
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 34
Cara menghitung frekuensi resonasi (Fr) pada rangkaian
pararel sama dengan menghitung frekuensi pada rangkaian seri.
Bentuk curva yang menghasilkan oleh rangkaian resonansi
pararel melalui simulasi elektronika di perhatikan pada gambar
berikut ini.
Berdasarkan pada curva di atas, pada keadaan resonansi arus
yang mengalir pada rangkaian mencapai nilai maksimumnya
bahkan hampir mendekati ‘0’ (nol). Ini menandakan bahwa
impedansi rangkaian sangat tinggi bahkan pada kondisi ideal
impedansi rangkaian memiliki nilai yang tak terhingga.
10 12 14 16 18
1
2
3
4
5
6
Frequency/Hertz 20 Hertz/div
I(out)/m
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 35
3. Anti Resonansi
Pada suatu rangkaian pararel yang hanya terdiri dari indultor
(L) dan kapasitor (C) jika di tambahkan resistor (R) secara seri pada
salah satunya akan mengakibatkan bergesernya frekuensi
resonansi. Hal ini juga berimbas menjadi tidak relevanya
pesamaan frekuensi resonansi (Fr) yang telah di jelaskan
sebelumnya.
Pada rangkaian resonansi pararel di atas ditambahakan RL (100
Ω), hasilnya frekuensi resonansi bergeser ke bawah dari 145,36 Hz
menjadi 131,83 Hz.
Jika resonansi di tambahkan secara seri pada C1 yakni RC (100 Ω),
hasilnya frekeunsi resonansi bergeser keatas dari 145,36 Hz
menjadi 165,96 Hz. Pergesesan nilai frekuensi resonansi (Fr) ketika
suatu rangkaian resonansi pararel yang terdiri dari L dan C di
100
RC
C1
10u
120m
L1
100
RC
C1
10u
120m
L1
I (Out)
Minimum = 6.006867mA @131.82567Hertz
10 20
8.
7.8
7.4
7
6.6
6.2
Frequency/Hertz
I(out)/mA
I (Out)
Minimum = 6.0093277 mA @165.95869
10 20
9
8.5
8
7.5
7
6.5
I(out)/mA
Frequency/Hertz
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 36
tambahkan pada salah satunya sebuah R dengan nilai yang cukup
besar, dinamakan sebagai anti resonansi.
Kemudian bagaimana dengan rangkaian resonansi seri yang
hanya terdiri dari inductor (L) dan kapasitor (C) jika di tambahkan
(R) secara seri ?
Ternyata pergeseran frekuensi tidak terlalu signifikan jika
dibandingkan dengan hasil perhitungan mengunakan persamaan
Fr. Pada hasil perhitungan Fr = 145,36 Hz sedangkan jika di
tambahkan R1 (100 Ω), Fr = 144,54 Hz dan hal ini masih bias di
toleransi. Berdasarkan pada hal tersebut, dapat di simpulkan
bahwa anti resonansi tidak terjadi pada rangkaian resonansi seri.
4. Faktor Q dan Bandwidth
Factor Q (Faktor Kuantitas) pada suatu rangkaian resonansi
merupakan ukuran dari seberapa baiknya rangkaian resonansi
tersebut. Nilai factor Q yang tertinggi berarti rangkaian resonansi
memiliki bandwidth atau lebih lebar frekuensi yang sempit,
sedangkan jika nilai factor Q rendah maka rangkaian resonansi
memiliki bandwidth yang lebar.
Hubungan antara factor Q dan bandwidth pada suatu
rangkaian resonansi di tukis dalam persamaan matematika berikut
ini.
BW = Fr/Q
Q = Fr/BW
100
RC
C1
10u
120m
L1
I (Out)
Minimum = 6.0093277 mA @165.95869 Hertz
I(out)/mA
Frequency/Hertz
100 200
9.6
9.4
9
8.8
8.4
8
7.8
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 37
Dimana :
BW = Bandwidth (Hz)
Fr = Frekuensi resonansi (Hz)
Q = Faktor Q
Bandwidth atau lebar frekuensi didapat dengan cara menghitung
selisih antara F2 (frekuensi tinggi) dengan F1 (frekuensi rendah).
BW = ΔF = F1 – F2
ΔF merupakan 0.707 (70.7 %) dari amplitude frekuensi resonansi
(Fr)
Pada kurva rangkaian resonansi di atas, diketahui Fr = 502,38 Hz
dengan amplitude arus 993,44 mA, sehingga 0,707 (70,7%) dari
993,44 mA (Fr) adalah 702,36 mA. Jika ditarik garis horizontal
pada amplitudo 702,36 mA sehingga memotong kurva frekuensi
resonansi didapatkan nilai F1 dan F2 yakni F1 = 492 hz dan F2 =
512 Hz. Jadi rangkaian resonansi seri memiliki bandwidth :
BW = F2 – F1 = 512 – 429 = 20 Hz.
Dengan nilai factor Q :
Q = Fr/BW = 502,38 / 20
Q = 25
460
Fr
0.707 Amplitudo Fr
BW
I (Out)
Maximum = 993.44491mA @502.37729Hertz
I(out)/mA
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
1
0.9
Frequency/Hertz
460 560 480 500 520 540
F1 F2
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 38
Kurva di atas merupakan gambaran dari variasi nilai factor Q
dengan besar bandwidth yang di hasilkan. Pada kurva tersebut
terbukti seperti yang dijelaskan sebelumnya bahwa, nilai factor Q
yang tinggi berarti rangkaian resonansi memiliki bandwidth yang
sempit, sedangkan jika nilai factor Q rendah maka rangkaian
resonansi memiliki bandwidth yang lebar.
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
1) Diukur dengan multimeter hambatan dari inductor.
2) Disusun rangkaian seperti hubungan seri (Gbr. 1) sebelum
dihungkan dengan jala-jala PLN.
3) Diamati dengan catatan kuat arus I untuk beberapa harga C di
mulai dari nol sampai C terbesar.
4) Pada suatu harga I tertentu, diamati tegangan bolak balik tiap
komponen dan tegangan output (keluaran) transformer.
5) Disusun rangkaian seperti gambar hubungan pararel (Gbr. 2).
Diulangi langkah percobaan No.1 s/d 5.
6) Diamati dan di catat kuat arus I untuk beberapa harga C dimulai
dari nol sampai C terbesar.
I(out)/mA
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.9
0.8
Frequency/Hertz
400 600 450 500 550
1
Q = 6/BW= 81Hz
Q = 16/BW= 31Hz
Q = 25/BW= 20Hz
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 39
V. HASIL DAN ANALISA
1. Data Hasil Percobaan
Tegangan sumber : 6 Volt
Hambatan : 2 Ohm
Frekuensi : 50 Hz
Induktif : …L ?
1) Hubungan seri
No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA
L1
1 0.5 280
2 1 290
3 4.2 290
L2
1 0.5 260
2 1 250
3 4.2 240
2) Hubungan Pararel
No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA
L1
1 0.5 260
2 1 200
3 4.2 270
L2
1 0.5 190
2 1 280
3 4.2 300
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 40
2. Analisa Matematis
XL = XL
D9 1D. S
D9 1D. S 12N'. S
1) Hubungan seri
Diket :
f = 50 Hz
π = 3,14
C = 4,2 μF (diambil dari nilai I maksimum)
= 4,2 x 10-6 F
Dit : L =….. ?
Jawab :
9 12N'. S
9 12 . 3,14 . 50 . 4,2. 10OT Q
9 2,412 Q!U
2) Hubungan Pararel
Diket :
f = 50 Hz
π = 3.14
C = 0,5 μF (diambil dari nilai I maksimum)
= 0,5 x 10-6
F
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 41
Dit : L =….. ?
Jawab :
9 12N'. S
9 12 . 3,14 . 50 . 0,5. 10OT Q
9 20,264 Q!U
3. Analisa Teoritis
Pada percobaan resonansi seri, data kapasitor (C) yang di
gunakan adalah data pada saat arus (I) maksimum, hal ini di
karenakan resonansi pada rangkaian seri terjadi ketika impedansi
(Z) minimum (bahkan nol).
> ?V
> ?0
> ∞
Sedangkan pada percobaan rangkaian pararel, data kapasitor
(C) yang digunakan adalah pada saat I minimum, hal ini
dikarenakan resonansi pararel terjasi saat impedansi (Z)
maksimum (bahkan ∞).
> ?V
> ?∞
> 0
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 42
Dengan mengetahui nilai kapasitif pada saat resonansi, maka
secara matematis nilai induktif dapat diketahui. Nilai induktif pada
resonansi seri sebesar L = 2,412 Hendry, sedangkan pada
resonansi pararel L = 20,264 Henry. Kesalahan yang mungkin
terjadi pada saat percobaan adalah pembacaan skala
amparemeter yang kurang teliti.
4. Penamatan Perhitungan
Menggunakan Rumus (TKP Tunggal) :
∆6 12 !&!$&# X$#& Y 8
12 0,1 0,05
Untuk rangkaian seri (L1 & L2)
P P + ΔP P - ΔP
0,28 0,33 0,23
0,29 0,34 0,24
0,29 0,34 0,24
0,26 0,31 0,21
0,25 0,30 0,20
0,24 0,29 0,19
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 43
Untuk rangkaian pararel (L1 & L2)
P P + ΔP P - ΔP
0,26 0,31 0,21
0,20 0,25 0,15
0,27 0,32 0,22
0,19 0,24 0,14
0,28 0,33 0,23
0,30 0,35 0,25
VI. TUGAS DAN PERTANYAAN
1. Tugas Akhir
1) Hitunglah besar hambatan searah dari konduktor ?
Diket : E = 6 Volt
I = 290 mA = 290 x 10-3
A
Dit : …R ?
Jawaban :
1 ?>
6290 10OZ 20,69 [%\
2) Pada tiap – tiap pengukuran selalu terjasi penurunan
tegangan. Terangkan bagaimana ini dapat terjadi ?
Jawab :
- Penurunan tegangan terjadi karena reaktansi kapasitif (XC)
dan reaktansi induktif (XL). XL dan XC berpengaruh
terhadap impedansi (Z). sedangakan impedansi berbanding
terbalik dengan tegangan, sehingga semakin besar nilai
impedansi maka tegangan akan semakin turun.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 44
3) Buatlah grafik kuat arus I terhadap kapasitor C untuk
rangkaian seri !
No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA
L1
1 0.5 280
2 1 290
3 4.2 290
L2
1 0.5 260
2 1 250
3 4.2 240
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Grafik Kuat Arus Terhadap Kapasitor
rangkaian Seri
L1
L2ku
at
aru
s(m
A)
kapasitor (uF)
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 45
4) Buatlah grafik kuat arus I terhadap kapasitor C untuk
rangkaian pararel !
No Kapasitor (C) uF Kuat Arus (I) mA
L1
1 0.5 260
2 1 200
3 4.2 270
L2
1 0.5 190
2 1 280
3 4.2 300
0
50
100
150
200
250
300
350
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
Grafik Kuat Arus Terhadap Kapasitor
rangkaian Pararel
L1
L2ku
at
aru
s(m
A)
kapasitor (uF)
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 46
5) Berdasarkan grafik diatas tentukanlah harga-harga C resonansi
dan I resonansi !
Jawab :
- Pada rangkaian seri, resonansi terjadi pada saat I
maksimum. Berdasarkan grafik, I max = 290 mA, terjadi
pada C = 4,2 μF.
- Pada rangkaian pararel, resonansi terjadi pada saat I
minimum, berdasarkan grafik, I min = 190 mA, terjadi pada
C = 0,5 μF.
6) Hitunglah hambatan dan induksi L dari inductor dengan
mempergunakan rumus (1) dan (3), juga dengan rumus (2) dan
(3).
Diket :
E = 6 Volt
f = 50 Hz (sumber listrik yang di gunakan standar PLN)
C = 4,2 μF = 4,2 x 10-6 F
I max = 290 mA = 290 x 10-3 A
Dit : a. L ....?
b. R ….?
Jawab :
a. Induksi (L)
C 1D. S
9 1D. 9
9 12N'. S
9 12 . 3,14 .50 . 4,2. 10OT
9 2,412 %!U
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 47
b. Hambatan (R)
] 1D. S
12N'. C
12 . 3,14 . 50 . 4,2 10OT 757,881 [%\ A D9 2N'. 9 2 . 3,14 . 50 . 2,412 757,881 [%\
> ?@1 A B
290 10OZ 6@1 757,881 757,881
290 10OZ 6√1 0
1 6290 10OZ 1 20,69 [%\
7) Bandingkanlah harga R yang diperoleh dari pertanyaan No.1
dan No.6 !
Jawab :
- Harga R pada perhitungan No.1 sama besarnya dengan
harga R pada perhitungan No.6, yaitu 20,69 Ohm.
- Hal ini menunjukan bahwa hambatan searah sama dengan
hambatan total rangkaian, karena pada saat resonansi
hambatan kapasitif (Xc) dan hambatan Induktif (XL) bernilai
sama tetapi saling meniadakan (0) karena beda fasa 1800
atau berlawanan arah.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 48
VII. KESIMPULAN
Resonansi listrik terjadi ketika reaktansi induktif sama dengan
reaktansi kapasitif. Pada rangkaian seri, resonansi terjadi ketika arus
maksimum dan impedansi minimum. Sedangkan pada rangkaian
pararel, resonansi terjadi ketika arus minimum dan impedansi
maksimum.
Berdasarkan hasil analisa, didapat nilai induktif (L) pada
rangkaian seri sebesar 2,412 Henry, Sedangkan pada rangkaian
pararel L = 20,264 Henry. Kesalahan yang mungkin terjadi pada saat
percobaan adalah kekurangtelitian dalam membaca skala
amparemeter, sehingga menyebabkan pemilihan data kapasitor yang
kurang akurat.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 49
MODUL B-4
VOLT METER TEMBAGA
I. Maksud and Tujuan
Menara sebuah amparemeter dengan voltmeter tembaga.
II. Alat – alat
1. Voltmeter yang terdiri dari :
- Bejana tembaga sebagai anoda.
- Keeping anoda sebagai katoda.
- Katoda pertolongan.
2. Larutan tembaga sulfat
3. Sumber tegangan (power supply)
4. Amparemeter
5. Neraca teknis
6. Alat pembakar
7. Stopwatch
8. Alcohol
9. Kabel – kabel penghubung
III. Teori
Zat cair dipandang sari sudut hantaran listrik, dapat dibagi dalam 3
(tiga) golongan yaitu :
Larutan yang menggandung ion – ion, seperti larutan asam basa
dan garam di dalam air. Laratan – larutan ini di dapat dilalui arus
lebih dengan ion – ion sebagai penghatarnya dan disertai
perubahan kimia.
Air raksa, logam – logam cair dapat dilalui arus listrik dengan
tanpa perubahan – perubahan didalamnya.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 50
Pada percobaan ini dipakai garam CuSo4 didalam bejana, seperti pada
gambar 1.
Bila pada rangkaian di atas dialiri arus maka akan terjadi endapan
pada katoda, jumplah CU yang mengendap sebanding dengan arus
yang lewat.sehingga volt meter dapat dipakai untuk mengukur
tegangan.
IV. Jalannya Praktikum
1. Gosokan lempengan tembaga (katoda) dengan kertas amplas
hingga cukup bersih.
2. Cucilah katota dengan air, olesi dengan alcohol, kemudian
panaskan / keringkan di atas api alcohol.
3. Timbanglah lempengan tembaga (katoda) itu dengan neraca
teknis.
4. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2 dengan polaritas yang
benar pergunakan lebih dulu katoda pertolongan.
SO4
CuSO4
Cu
Gambar 1.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 51
5. Tuanglah larutan sulfat tembaga kedalam bejana.
6. Atur switch power supply dan aturlah besarnya tegangan.
7. Masukan kedalam bejana lempengan tembaga (katoda) yang telah
di amplas.
8. Putuskan hubungan tegangan power supply dan jangan mengubah
rangkaian lagi.
9. Periksalah sekali lagi apa rangkaian sudah benar.
10. Usahakan supaya lempengan tembaga agar tidak tercelup semua
dalam bejana.
11. Hidupkan power supply selama n menit (di tentukan asisten)
usakan kuat arus tetap 1 ampare dengan mengatur power supply.
12. Setelah n menit, putuskan arus ambilah katoda, cucilah dengan
air, olesi dengan alcohol dan panaskan sampai kering.
13. Timbanglah lempengan tembaga dengan teliti.
14. Ulangi percobaan no.1 sampai no.13 untuk berapa kuat arus yang
berlainan dengan waktu yang berlaianan (ditentukan dengan
asisten).
15. Setelah selesai kembalikan larutan kedalam botolnya, kemudian
pula ala-alat yang lain.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 52
V. Pengamatan Perhitungan TKP Ganda
Untuk waktu = 1 menit dan I = 0,6 A
M0 = P
No P P²
1 149,051 22216,2
2 128,00 16384
∑ 277,051 38600.2
1) Nilai Rata – rata :
∆6 277,0512 138,53
Angka Deviasi :
∆6 ΣP ΣP 1
∆6 238600,2 277,0572 1
∆6 77200,4 76760,581
∆6 @439,82
∆6 20,97
2) Kesalahan Mutlak
138,83 + 20,97 = 159,8
138,83 – 20,97 = 117,86
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 53
3) Kesalahan Relatif
= 20,97 x 100 % = 20,97 %
4) Ketelitian
= 100 % - 20,97 % = 79,03 % ( Berhasil)
Untuk waktu = 1 menit dan I = 1 A
M1 = P
No P P²
1 149,055 22217,39
2 127,007 16130,78
∑ 276,062 38448.17
1) Nilai Rata – rata :
∆6 276,0622 138,031
Angka Deviasi :
∆6 ΣP ΣP 1
∆6 238448,17 276,0622 1
∆6 76896,34 76210,231
∆6 @686,11
∆6 26,19
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 54
2) Kesalahan Mutlak
138,31 + 26,19 = 164.5
138,31 - 26,19 = 112.12
3) Kesalahan Relatif
= 26.19 x 100 % = 26.19 %
4) Ketelitian
= 100 % - 26.19 % = 73.81 % ( Berhasil)
Untuk waktu = 2 menit dan I = 1,5 A
M0 = P
No P P²
1 127,007 16130,78
2 149,057 22217,99
∑ 276,064 38348,77
5) Nilai Rata – rata :
∆6 276,0642 138,032
Angka Deviasi :
∆6 ΣP ΣP 1
∆6 238348,77 276,0642 1
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 55
∆6 76697,54 76211,331
∆6 @486,21
∆6 22,05
6) Kesalahan Mutlak
138,32 + 22,05 = 160,37
138,31 - 22,05 = 116,26
7) Kesalahan Relatif
= 22,05 x 100 % = 22,05 %
8) Ketelitian
= 100 % - 22,05 % = 77,95 % ( Berhasil)
Untuk waktu = 2 menit dan I = 1,5 A
M1 = P
No P P²
1 128,007 16385,79
2 149,070 22221,86
∑ 277,077 38607,65
9) Nilai Rata – rata :
∆6 277,0772 138,54
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 56
Angka Deviasi :
∆6 ΣP ΣP 1
∆6 238607,65 277,0772 1
∆6 77215,3 76771,661
∆6 @443,64
∆6 21,06
10) Kesalahan Mutlak
138,54 + 21,06 = 159,6
138,54 - 21,06 = 117,48
11) Kesalahan Relatif
= 21,06 x 100 % = 21,06 %
12) Ketelitian
= 100 % - 21,06 % = 78,94 % ( Berhasil)
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 57
VI. Jawaban dari pertanyaan – pertanyaan
1. Hitunglah tiap – tiap tembaga yang mengendap tiap percobaan ?
2. Berdasarkan jumplah endapan tembaga yang di sebut, hitunglah
muatan yang telah di pergunakan untuk menguraikan larutan
(untuk tiap percobaan) ?
3. Buatlah grafik hasil penerapan, yaitu antar kuat arus hasil
perhitungan No.2 dengan kuat arus yang terbaca pada
amparemeter ?
4. Butalah perhitungan pada tiap pengukuran dan percobaan,
berserta kesalahanya ?
5. Berilah komentar pada hasil – hasil diatas ?
6. Berdasarkan 3 dan 4 diatas diperlukan amaparemeter yang
diselidiki atau dikoreksi ?
7. Jika di pergunakan amparemeter yang telah tertera dengan suatu
metode lain, maka voltmeter tembaga ini dapat digunakan berat
atom suatu zat kimia. Terangkan !
8. Hitunglah berat atom tembaga dari percobaan ini dengan
memisalkan kuat arus yang dipakai benar ?
9. Bandingkan hasil perhitungan dengan literature !
10. Mengapa katoda harus dicuci dulu sebelum dibakar ?
11. Mengapa pula harus dibakar sebelum digunakan? (sebelum
ditimbang).
JAWABAN :
1) Jumplah temga yang mengendap tiap percobaan :
Untuk tabel 1
Σ `02 259,32 129,65
Σ `12 259,852 129,925
a `1 `0
a 129,925 129,65 0,275
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 58
Untuk tabel 2
Σ `02 259,12 129,55
Σ `12 259,652 129,825
a `1 `0
a 129,825 129,55 0,275
2) Hitunglah muatan colomb
?>bM
?>bM a/Xd
Dimana : Ar = 63,5
n = 2
efg TZ,P 31,75
Untuk tabel 1
. &M 0,27531,75 0,00866
Untuk tabel 2
. &M 0,27531,75 0,00866
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 59
3) Grafik dan multimeter blok
Untuk mencari kuat arus (I) dari perhitungan No.2
Untuk taabel 1
Dimana :
t = 1,5 menit = 90 s
F =96,500 Colomb
. &M 0,00866
0,00866 . 96,50090 9,2854
Untuk taabel 1
Dimana :
t = 2 menit = 120 s
F = 96,500 Colomb
. &M 0,00866
0,00866 . 96,500120 6,9641
4) Perhitungan sudah ada dalam TKP
5) Komentar dalam praktikum telah mengetahui
- Jumplah tembaga yang mengendap
- Aliran grafik telah sempurna
- Perhitungan pada TKP ganda sukses
- Muatan yang telah dipergunakan untuk menguraikan larutan
sangat baik.
6) Tidak, perlu karena tidak ada perubahan massa yang terjadi tidak
signifikan
7) Ampere yang telah tertera dengan suatu metode lain, maka
voltmeter tembaga ini dapat digunakan untuk menghitung berat
atom suatu zat kimia seperti contoh larutan CuSo4.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 60
8) Ar CU = 63,5
9) Bandingkan hasil perhitungan dengan literature.
10) Mencuci sebelum di bakar karena untuk mendapatkan hasil
perhitungan yang berbeda dengan sebelumnya sehingga
perhitungan lebih tepat dan teliti akurat.
11) Karena untuk mendapatkan perhitungan yang pas pada saat
ditimbang berat sebenarnya, tanpa bahan kimia yang ikut
terhitung didalamnya.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 61
VII. Kesimpulan
1. Voltmeter adalah berlangsungnya reaksi kimia dengan Maksud
sebuah amparemeter tembaga dan voltmeter tembaga.
2. Bila dipandang dari sudut hantaran listriknya, zat cair di bagi
menjadi 3 golongan yaitu zat cair isolator, larutan yang
mengandung ion – ion dari air raksa.
3. Cell volta adalah energy kimia yang bias berubah ubah menjadi
energy listrik.
4. Cell elektrolis adalah arus listrik yang biasa berubah menjadi
energi kimia.
5. Katoda pertolongan berfungsi untuk membantu lempengan yang
satu lagi menjadi anoda (menentukan anoda).
6. Pada katoda terjadi reaksi reduksi (pengendapan)
7. Pada anoda terjadi reaksi ionisasi (oksidasi)
8. Pada cell volta, katodanya bertanda (+) dan anoda bertanda (-)
9. Pada cell elektrolis, katodanya berwarna (-) dan anodanya
bertanda (+)
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 62
MODUL B – 5
GELOMBANG DAN BUNYI
I. Maksud / Tujuan Percobaan
1. Mempelajari frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang
serta factor yang mempengarui.
2. Mencari laju gelombang.
3. Mengenal gelombang berdiri dalam tali.
II. Alat – alat
1. Stiring vibrator
2. Sine wave generator
3. Power supply
4. Pilley dan C-clamp
5. Tali dan pipa
6. Specker
7. Beban
8. Neraca teknis
9. Kabel – kabel penghubung
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 63
III. TEORI
Mentukan laju gelombang
Laju gelombang paa tiap medium tergantung pada elektivitas
medium dan pada inersia dari medium tersebut. Cirri inersia di ukur
oleh μ, yakni masa persatuan panjang tali, atau :
……………………… . . 1
Untuk sebuah tali yang terenggang elastisitas tersebut di ukur
oleh tegangan F di dalam tali kecepatan gelombang hanya tergantung
pada F dan μ . ini dapat ditunjukan bahwa kecepatan gelombang
dalam tangki diberikan oleh akar dari F/μ atau :
……………………… . . 2
Periode adalah waktu yang diperlukan gelombang untuk berjalan
sejauh satu panjang gelombang sehingga,
. ………………… 3
F
M
L
V
F
Gambar . 1
Segment
Gambar . 2
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 64
Jarak dari simpul yang berdekatan adalah λ / 2 sehingga sebuah
tali yang panjangnya ℓ , harus terdapat persis sebanyak n, setengah λ /
2 dimana n adalah sebuah bilangan bulat, yakni :
. hb ℓ……………4
Sehingga frekuensi – frekuensi alami dari system tersebut adalah :
' 2ℓ .Mj ……… . 5
Atau,
' 2kjℓ\…………6
Sebenarnya perut simpang tidak tepat pada ujung pipa, tetapi
pada suatu jarak.
ℓ = 0,6 R di luar pipa, R = jari – jari pipa.
L = (2n + 2).(1/4λ) - ℓ kedua ujung terbuka …….(7)
L = (2n + 2).(1/4λ) - ℓ saat ujung tertutup ..…….(8)
L
Gambar 3.
ℓ ℓ
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 65
IV. Jalannya Praktikum
1. Mencari laju gelombang pada tali :
a) Buat rangkaian seperti gambar 1 dengan panjang L (60,70,80)
b) Sambungkan AC adaptor ke setiring vibrator
c) Sambungkan AC adaptor ke power supplay (tanyakan assisten)
d) Catat number of segment yang di hasilkan pada tabel i
e) Apa yang terjadi jika node di pegang ? buat kesimpulan
2. Mencari laju gelombang frekuensi :
a) Buat rangkaian seperti gambar 1 dengan panjang 1 (tanyakan
assisten)
b) Sambung sine wave generator ke setring vibrator
c) Pasang condor ke sine wave generator
d) Sambung condor ke power supplpy
e) Catat node yang di hasilkan pada frekuensi yang di tentukan
dengan panjang tali yang berbeda – beda
f) Amatilah pakah gelombang tersebut berpengaruh terhadap
waktu ? buat kesimpulan.
3. Mencari lajugelombang frekuensi
a) Catatlah suhu, barometer dan kelembapan ruangan (sebelum
dan sesudah percobaan)
b) Ukurlah diameter tabung (diameter pipa)
c) Sambungkan sine wave generator ke specker
d) Aturlah frekuensi pada sine wave generator (Tanya assisten)
e) Hadapkan specker ke pipa terbuka kemudian amati yang
terjadi?
f) Jika salah satu ujung pipa apa yang terjadi ?
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 66
V. Pengamatan / Perhitungan
TKP Ganda
D = P
No P P²
1 57,7 3329,29
2 57,8 3340,84
3 57,8 3340,84
∑ 173,3 10010,97
Nilai rata – rata
6 Σ: 173,33 57,77
Angka devinisi
Δ: Σp Σ: 1
Δ: 310010,97 173,33 1
Δ: 30032,91 30032,892
Δ: 0,022
Δ: 0,01
Kesalahan mutlak
6 : ∆: 6 57,77 0,01 57,78 6 57,77 0,01 57,76
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 67
Kesalahan relatif
6 ∆:: 100%
6 0,0157,77 100%
6 0,017%
Ketelitian
P = 100 % - kesalahan relative
P = 100 % - 0,017 %
P = 99,983 %
VI. Jawaban dari pertanyaan – pertanyaan
1. Keenapa dalam praktek sifat tali harus elastic ?
2. Apa yang di Maksud bahwa tegangan di isolasikan dengan sebuah
gelombang ?
3. Hitung kecepatan gelombang pada percobaan ?
4. Hitung frekuensi di sudut pada percobaan
5. Hitung inersia yang di dapat ?
6. Buatlah grafik antara L (panjang kolom udara) dan n (= 0,1,2,3,…)
untuk tiap-tiap frekuensi.
7. Hitung V dengan rumus thermodinamika
. U1b*/`
Ket :
R = 8,314
Mudara = 29
Y = 1,4
T = suhu (Kelvin)
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 68
8. Hitung harga V dengan rumus :
. 331 . 1 & 5 n2737*/
Jawaban :
1. Karena jika tali terlalu renggang maka amplitudonya tidak
kelihatan – kelihatan molekul suatu zat yang semakin rapat karena
tegangan dapat mempengarui cepat rambatnya gelombang tali
itu. Karena kecepatan suatu factor yang mempunyai resultab
gaya, maka tidak terlihat gelombang secara jelas.
2. Karena mekanik adalah energy kinetic dan energy potensial
didalamnya gelombang membentuk energy dari listrik ke mekanik,
di mana energy mekanik itu adalah energy potensial dan kinetic.
Di mana enrgi potensial itu untuk mengerakan vibrator lalu energy
kinetic di salurkan energy potensial untuk menggerakan tali.
3. V pqµ dan µ uℓ
Dimana : m = 143,118
a. j Eℓv
j 143,11860 2,385
. M*j 42,385 1,29
b. j EℓI
j 143,11870 2,045
. Mj 42,045 1,39
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 69
c. j Eℓw
j 143,11880 1,789
. MZj 51,789 1,67
4. Frekuensi sudut
x 2 . N . '
- Untuk f1 = 80 x 2 . 3,14 .80 x 502,4 #y/"
- Untuk f2 = 90 x 2 . 3,14 .90 x 565,2 #y/"
- Untuk f3 = 100 x 2 . 3,14 .100 x 628 #y/"
5. Gaya inersia
j \ℓ
\ 143,118 k 0,143118 k
Untuk ℓ1 = 60 cm = 0,6 m
j 0,1430,6 0,238
Untuk ℓ2 = 70 cm = 0,7 m
j 0,1430,7 0,204
Untuk ℓ3 = 80 cm = 0,8 m
j 0,1430,8 0,179
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 70
6. Grafik antara L dan n untuk tiap frekuensi
7. . z3v/I|
. 1,4 .8,314 . 30 273~*/29
. 2,047
8. . 33,1 . 51 & 2 nZ47*/
. 33,1 . ;1 5 n2737=*/
. 34,71 \/"
0
1
2
3
4
5
6
7
0 20 40 60 80 100
Grafik antara L dan n untuk tiap
Frekuensi
80 Hz
90 Hz
100 Hz
n
L
80, 6
80, 5
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 71
VII. Kesimpulan
1. Resonansi gelombang adalah bergetarnya suatu benda
diakibatkan getaran benda lain.
2. Periode adalah waktu yang diperlukan gelombang untuk berjalan
sejauh satu panjang gelombang λ .
3. Laju gelombang untuk setiap medium bergantung pada elastisitas
mesdium pada inersia dari medium tersebut.
4. Pada praktikum gelombang dan bunyi ini, kita dapat mempelajari
frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang serta factor
yang mempengaruinya.
5. Gelombang merambat melalui suatu medium.
6. Tali yang di gunakan harus bersifat elastic, tujuanya agar mudah
diamati node maupun segmentnya.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 72
MODUL B – 6
RANGKAIAN TAHANAN
I. TUJUAN
Mempelajari hubungan antara tegangan, arus dan hambatan pada
rangkaian seri dan pararel dengan hokum ohm dan kirchoff.
II. TEORI
Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang mengalir tiap
satuan waktu. Muatan listrik bias mengalir melalui kabel atau
penghantar listrik lainya.
Pada zaman dulu, arus konvensional didefinisikan sebagai aliran
muatan positif, sekalipun kita sekarang tahu bahwa arus listrik itu
dihasilkan dari aliran electron yang bermuatan negative kea rah yang
sebaiknya. Satuan SI untuk arus listrik adalah amapare (A).
Tahanan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari
suatu komponen elektonik (misalnya resistor) dengan arus listrik yang
melewatinya dimana V dan E adalah tegangan dan I adalah arus.
Satuan SI untuk hambatan adalah Ohm (R).
Tegangan listrik (kadang disebut sebagai voltase) adalah
perbedaan potensi listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik,
dinyatakan dalam santuan Volt. Besaran ini mengukur energy
potensial sebuah medan listrik untuk menyebabkan aliran listrik
dalam sebuah konduktor listrik. Satuan SI untuk tegangan adalah volt
(V).
HUKUM OHM :
E = IR
I = E/R
R = I/E
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 73
Kesimpulan :
- Teganag dinyatakan dengan nilai volts di simbolkan dengan E atau
V.
- Arus dinyatakan dengan ampare, dan diberi symbol I.
- Hambatan dinyatakan dengan Ohms diberi symbol R.
- Hukum Ohm :
E = IR ; I = E/R ; R = E/I
Untuk rangkaian Seri :
- Total tegangan adalah jumplah masing – masing tegangan jatuh
(drop).
- Arus yang mengalir pada semua komponen adalah sama.
- Resistansi total dalah jumplah dari masing – masing resistanasi.
Untuk rangkaian pararel :
- Tegangan pad semua komponen adalah sama.
- Total arus adalah jumplah arus masing – masing cabang.
- Resistansi total lebih kesil dari pada nilai resistansi masing –
masing komponen ynag disusun pararel.
Hukum Kirchoff :
1. Jumplah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama
dengan jumplah kuat arus yang keluar dari titik percabangan.
2. Aljabar GGl / E (gaya gerak listrik) dan jumplah penurunan
pontensial sama dengan nol.
III. PERALATAN
1. Modul praktikum
2. Catu daya
3. Multimeter
4. Komponenperipherals pendukung.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 74
IV. JALANYA PRAKTIKUM
a. Rangkaian Seri
Tahanan di peroleh rumus :
……… . .
Contoh :
Jika terdapat resistor dengan nilai tahanan R1 = 1kΩ, R2 = 1kΩ, R3
= 1,5 kΩ, dan R4 = 1,5 kΩ, maka nilai total resistor yang terpasang
secara seri seperti model di atas adalah ?
Jawab :
Rtotal = R1 + R2 + R3 + R4
= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ
= 5 kΩ
Multi
tester
+
+
- DC
R1 R2
R3 R4
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 75
b. Rangakaian Pararel
Tahanan di peroleh rumus :
……
Contoh :
Jika terdapat resistor dengan nilai tahanan R1 = 1 kΩ, R2 = 2 kΩ,
R3 = 4 kΩ maka nilai total resistor yang terpasang secara pararel
seperti model di atas adalah 11F 111 112 113 11…………… .. 11F 11 12 14
11F 4 2 14
11F 74
`# # $# 1F 47 0,541 [%\
- DC +
Multi
tester
R1
R2 Rn…..
R3
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 76
V. PERCOBAAN
1. Membuat rangkaian seperti model pada rangkaian di atas sebagai
rjukan penempatan posisi komponen yang akan di gunakan.
(dalam hal ini percobaan yang dilakukan disesuiakan oleh modul
praktikum yang tersesdia).
2. Menghitung nilai R (tahaman) yang telah disiapkan sebagai bahan
praktikum dan tidak lupa untuk memperhatikan nilai pada multi
tester sebagai pembelajaran.
3. Cacat semua data hasil pengukuran sebagai record yang akan
dijadikan sebagai bahan perbanding/pengamatan.
4. Sebagai catatan informasi di percobaan ini, pengujian teknis hanya
pada rangkaian sederhana seri TKP tunggal, kemudian tim
mengunakan supply tegangan DC pada voltage 20V dan 25V (data
praktikum trut terlampir).
Sebagai bahan pertimbangan perhitungan seri teori dari
percobaan terhadap rangkaian seri resistor dengan nilai R1 = 1kΩ, R2
= 1kΩ, R3 = 1,5 kΩ, dan R4 = 1,5 kΩ dengan mengunakan dua besaran
sumber tegangan yang di pasang bergantian 20VDC dan 25VDC tanpa
menggunakan variable resistansi seperti potensiometer. Maka dapat
siresumekan perhitungannya sebagai berikut :
a. Untuk percobaan dengan 20 VDC
E atau V = I . R dimana diketahui ;
R total seri = R1 + R2 + R3 + R4 + …..Rn
Maka Rtotal = R1 + R2 + R3 +R4
= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ
= 5 kΩ = 5000 Ω
X8" #k ## > 3 F
> 20 .5000 Ω 0,004 X 4\X
Berdasarkan hokum kirchoff 1 jumplah kuat arus yang masuk
dalam titik percabangan sama dengan jumplah kuat arus yang
keluar dari titik percabangan dan dikarenakan bentuk percobaan
rangkaian seri yang dibuat maka ;
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 77
Iinput = 1R1 = 1R2 = 1R3 = 1R4 = Iout (tanpa adanya titik
percabangan maka nilai arus yang mengalir adalah sama).
1) Sehingga VR1 = VR2 karena memiliki resisitaansi yang sama
sebesar 1 kΩ.
VR1 atau VR2 = I rangkaian x R1
= 4mA x 1000 Ω
= 4 Volt
2) VR3 = VR3 karena memiliki resisitaansi yang sama sebesar 1,5
kΩ.
VR1 atau VR2 = I rangkaian x R3
= 4mA x 1500 Ω
= 6 Volt
Pembuktian HUKUM KIRCHOFF 2 dimana Aljabar GGL/E (gaya
gerak listrik) dan jumplah penurunan potensial sama dengan nol.
V input = VR1 + VR2 + VR3 + VR3
20 V = 4V + 4V + 6V + 6V
20 V = 20 V
Tegangan input sama dengan jumplah tegangan rangkaian dan
bila di akumulasikan keseluruhannya adalah nol.
b. Untuk percobaan dengan 25 VDC
E atau V = I . R dimana diketahui ;
R total seri = R1 + R2 + R3 + R4 + …..Rn
Maka Rtotal = R1 + R2 + R3 +R4
= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ
= 5 kΩ = 5000 Ω
X8" #k ## > 3 F
> 25 .5000 Ω 0,004 X 5\X
Berdasarkan hokum kirchoff 1 jumplah kuat arus yang masuk
dalam titik percabangan sama dengan jumplah kuat arus yang
keluar dari titik percabangan dan dikarenakan bentuk percobaan
rangkaian seri yang dibuat maka ;
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 78
Iinput = 1R1 = 1R2 = 1R3 = 1R4 = Iout (tanpa adanya titik
percabangan maka nilai arus yang mengalir adalah sama).
1) Sehingga VR1 = VR2 karena memiliki resisitaansi yang sama
sebesar 1 kΩ.
VR1 atau VR2 = I rangkaian x R1
= 5mA x 1000 Ω
= 5 Volt
2) VR3 = VR3 karena memiliki resisitaansi yang sama sebesar 1,5
kΩ.
VR1 atau VR2 = I rangkaian x R3
= 5mA x 1500 Ω
= 7,5 Volt
Pembuktian HUKUM KIRCHOFF 2 dimana Aljabar GGL/E (gaya
gerak listrik) dan jumplah penurunan potensial sama dengan nol.
V input = VR1 + VR2 + VR3 + VR3
25 V = 5V + 5V + 7,5V + 7,5V
25 V = 25 V
Tegangan input sama dengan jumplah tegangan rangkaian dan
bila di akumulasikan keseluruhannya adalah nol.
c. Untuk percobaan dengan 36,4 VDC
E atau V = I . R dimana diketahui ;
R total seri = R1 + R2 + R3 + R4 + …..Rn
Maka Rtotal = R1 + R2 + R3 +R4
= 1 kΩ + 1 kΩ + 1,5 kΩ + 1,5 kΩ
= 5 kΩ = 5000 Ω
X8" #k ## > 3 F
> 36,4 .5000 Ω 0,00728 X 7,28 \X
Berdasarkan hokum kirchoff 1 jumplah kuat arus yang masuk
dalam titik percabangan sama dengan jumplah kuat arus yang
keluar dari titik percabangan dan dikarenakan bentuk percobaan
rangkaian seri yang dibuat maka ;
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 79
Iinput = 1R1 = 1R2 = 1R3 = 1R4 = Iout (tanpa adanya titik
percabangan maka nilai arus yang mengalir adalah sama).
3) Sehingga VR1 = VR2 karena memiliki resisitaansi yang sama
sebesar 1 kΩ.
VR1 atau VR2 = I rangkaian x R1
= 7,28 mA x 1000 Ω
= 7,28 Volt
4) VR3 = VR3 karena memiliki resisitaansi yang sama sebesar 1,5
kΩ.
VR1 atau VR2 = I rangkaian x R3
= 7,28 mA x 1500 Ω
= 10,92 Volt
Pembuktian HUKUM KIRCHOFF 2 dimana Aljabar GGL/E (gaya
gerak listrik) dan jumplah penurunan potensial sama dengan nol.
V input = VR1 + VR2 + VR3 + VR3
36,4 V = 7,28 V + 7,28 V + 10,92 V + 10,28 V
36,4 V = 36,4 V
Tegangan input sama dengan jumplah tegangan rangkaian dan
bila di akumulasikan keseluruhannya adalah nol.
VI. PENGAMATAN/PERHITUNGAN
Soal untuk rangkaian seri :
1. Berdasarkan tabel 1 dan lembar data, apakah hokum kirchoff
tegangan berlaku untuk rangkaian gambar 1 ?
2. Dari tabel 2, hitung R5 berapa batas – batas R5 ? apakah sesuai
dengan yang tertera pada potensiometer ini ? jelaskan !
3. Kalau ada perbedaan pada soal – soal no. 2, jelaskan sebab –
sebabnya !
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 80
Jawaban :
1. Berlaku, karena jumplah seluruh tegangan jatuh pada rangkaian
sama dengan tegangan yang di hubungkan dengan rangkaian dan
juga jumplah aljabar sumber tegangan jatuh rangkaian = 0.
2. VR3 = 3,5 V (min)
VR3 = 12,7 V (max)
IR3 = 2 A (min)
IR3 = 8 A (max)
Karena pada rangkaian seri, maka :
IR3 = Itotal
Saat Imin , maka IR3 = Imin
1 .3>3 E
Saat Imax , maka IR3 = Imax
1 .3>3 EFG
Penyelesain :
Saat Imin ;
1 .3>3 E 1Z 3,52 1,75 Ω
Saat Imin ;
1 .3>3 E 1Z 12,78 1,59 Ω
3. Jelaskan ada perbedaan, karena itu terjadi akibat ada perbedaan
arus dan tegangan dan Hukum Kirchoff, dijelaskan bahwa R
(hambatan) berbanding lurus dengan tegangan dan berbanding
terbalik dengan kuat arus . 3
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 81
VII. KESIMPULAN
1. Dalam percobaan ini kita lebih menitik fokuskan percobaan pada
tahanan /hambatan elektrik yang dalam kesempatan ini
menggunakan komponen resistor pada modul praktikum yang
sudah ada dan untuk data jadi hasil percobaan yang dimasukan
pada tabel record secara otomatis menyesuikan pada modul
praktikum tersebut sedangkan hal fundamental yang
membedakan antara prinsip kerja tahanan pararel adalah tahanan
yang disusun secara pararel, ini disebabkan oleh ketentuan
resistansi karakteristik yang juga telah dibakukan dalam hokum
kirchoff seperti yang telah diulas pada halaman sebelumnya.
2. Penggunaan Hukum Kirchoff dan Humum Ohm terbukti sesui
dengan kegunaanya dalam menunjang perhitungan dan analisa
pada percobaan yang dilakukan pada kesempatan ini.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 82
SOAL UJIAN PRAKTEK FISIKA DASAR II
UNIVERSITAS SURYADARMA
A. Jawablah Pertanyaan berikut dengan benar.
1. Sinar datang, garis normal, sinar pantul, berada pada satu bidang datar.
Merupakan bunyi dari hukum :
a. Pemantulan Cahaya
b. Pembiasan Menurut Snellius
c. Hukum Snellius I
d. Hukum Snellius III
2. Cermin yang bersifat menyebarkan banyangan yaitu :
a. Cermin Lekung
b. Cermin Cembung
c. Cermin Cekung
d. Cermin Konkaf
3. Apakah kepnajangan dari LRB (modul 1)
a. Laser Ray Box
b. Laser Room Box
c. Lamp Ray Box
d. Loop Ray Box
4. Diketahui indeks bias udara (n=1) indeks bias kaca (n=1.33). bila sinar
datang dari udara melewati kaca, maka arah pembiasaan yang terjadi :
a. Mendekati garis normal
b. Menjahui garis normal
c. Membentuk sudut 900
d. Sama besarnya dengan sudut datang
5. Dalam praktek B2, apakah fungsi dari komutator ?
a. Memutus dan menghubungkan arus
b. Sebagai penerus arus atau sebagai konduktor
c. Sebagai penghambat arus
d. Mengubah arah arus
6. Jika C= 1/W2 L, maka besarnya arus (I) adalah :
a. Maksimum
b. Minimum
c. Nol
d. Rata – rata
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 83
7. Rangakaian listrik dimana harga arus (I) mencapai maksimum disebut
dalam keadaan :
a. Resonansi listrik
b. Resonansi seri
c. Resonansi pararel
d. Seimbang
8. Waktu yang dibutuhkan untuk satu kali getaran disebut :
a. Frekuensi
b. Getaran
c. Gelombang
d. Periode
9. Gelombang bolak balik suatu benda dengan simpangan tertentu di sebut :
a. Bunyi
b. Transversal
c. Getaran
d. Longitudinal
10. Getaran bolak balik suatu benda dengan simpangan tertentu di sebut :
a. Frekuensi
b. Getaran
c. Gelombang
d. Periode
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 84
B. Jawablah Pertanyaan dibawah ini dengan jelas !
1. Buatlah gambar suatu rangkaian pararel sederhana dengan memasukkan
3 tahanan, ampare meter, voltmeter dan sumber tegangan (power
supply) !
2. Jelaskan yang dimakasud dengan :
a. Frekuensi
b. Amplitude
c. Panjang gelombang
3. Jelaskan prinsip kerja voltmeter tembaga dan gambarkan ! (Modul 4)
4. Tuliskan Hukum Ohm dan jelaskan !
5. Apa yang di Maksud dengan optic geometric ?
6. Jelaskan fungsi dari :
a. Kapasitor
b. Resistor
c. Diode
7. Gelombang merambat dalam air dengan panjang gelombang 20m dan
periode 5 detik, berapa cepat rambat gelombang tersebut ?
8. Diketahui sudut sinar datang 600 melewati kaca dengan n=1.33, berapa
besar sudut bias yang terjadi ?
9. Diketahui suatu rangkaian pararel dengan R1= 6Ω dan R2= 10Ω, power
supply = 40 Volt, berapa besar arus (I) ?
10. Larutan apakah yang di gunakan dalam praktikum B4 sebagai media yang
digunkan untuk membuat voltmeter tembaga ?
11. Bagaimana kesan – kesan anda selama mengetahui parktikum Fisika
Dasar I dan II ? tulisakan saran dan kritik anda sebagai masukan bagi
kami.
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 85
Jawab :
1. Gambar Rangkaian :
2. Frekuensi adalah ukuran jumplah Putaran ulang per peristiwa dalam
satuan waktu yang di berikan. Untuk menghitung frekuensi, seorang
menetapkan jarak waktu, menghitung jumplah kejadian peristiwa, dan
membagi hitungan ini dengan panjang jarak waktu.
Rumus : ' *
Dengan f adalah frekuensi (Hertz) dan T periode (second).
Amplitudo adalah sebagai jarak terjauh dari garis kesetimbangan dalam
gelombang sinusiode.
Panjang Gelombang adalah sebuah jarak antara satuan berulang dari
sebuah pola gelombang biasanya memiliki denotasi lamda (λ). Dalam
sebuah gelombang sinus, panjang gelombang adalah jarak antara puncak
:
Vdc
+
-
S1
i
R1 R2 R3
Panjang gelombang
Jarak
Gelombang
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 86
Axis mewakilkan panjang, dan I mewakilkan kuantitas yang bervariasi
(misalkan tekanan udara untuk sebuah gelombang suara atau kekuatan
listrik atau medan magnet untuk cahaya), pada suatu titik dalam fungsi
dalam fungsi waktu x.
Panjang gelombang λ memiliki hubungan inverse terhadap frekuensi f,
jumlah puncak untuk melewati sebuah titik dalam waktu yang di berikan.
Panjang gelombang sama dengan kecepatan jenis gelombang di bagi oleh
frekuensi gelombang. Ketika berhadapan dengan radiasi elektromagnetik
dalam ruang hampa, kecepatan ini adalah kecepatan cahaya c, untuk
sinyal (gelombang) di udara, ini merupakan kecepatan suara di udara.
Hubungannya adalah :
h C'
Dimana :
λ = panjang gelombang dari sebuah gelombang sura atau
gelombang
elektromanetik.
c = kecepatan cahaya dalam vakum = 299,792.458 km/d ~ 300,000
km/d = 300,000,000 m/d atau
c = kecepatan suara dalam udara = 343 m/d pada 200 C (680 F)
f = frekuensi gelombang
3. Prinsip kerja Voltmeter hampir sama dengan amparemeter karena
desainnya juga terdiri dari galvanometer dan hambatan seri atau
multiplier. Galvanometer mengunanakan prinsip hukum Lorentz, dimana
interaksi antara medan magnet dan kuat arus akan menimbulkan gaya
magnetic. Gaya magnetic inilah yang menggerakan jarum petunjuk
sehingga menyimpang saat dilewati oleh arus yang melewati kumparan.
Makin besar kuat arus akan makin besar penyimpangannya.
4. Hukum Ohm adalah suatu pernyataan bahwa besar arus listrik yang
mengalir melalui sebuah penghantar selalu sebanding lurus dengan beda
potensial yang diterapkan kepadanya. Sebuah benda penghantar
dikatakan mematuhi hukum ohm apabila nilai resistansinya tidak
bergantung terhadap besar dan polaritas beda potensial yang dikenakan
kepadanya.
. >1
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 87
Dimana :
I = arus listrik yang mengalir pada suatu penghantar dalam satuan
Ampare.
V = tegangan listrik yang terdapat pada kedua ujung peghantar
dalam satuan Volt.
R = nilai hambatan listrik yang terdapat pada suatu penghantar
dalam satuan Ohm
5. Optika Geometrik membahas tentang pemantulan dan pembiasan.
6. Penjelasan fungsi dari :
a. Kapasitor : untuk menyimpan muatan listrik, selain itu kapasitor juga
dapat digunakan sebagai penyaring frekuensi.
b. Resistor : sebagai menghambat arus listrik dalam suatu rangkaian
c. Dioda : untuk penyearah arus, sebagai catu daya, sebagai penyaring
atau pendeteksi dan untuk stabilisator tegangan. Diode adalah
komponen aktif yang memili dua terminal yang melewatkan arus
listrik hanya satu arah.
7. V = 20 m/ 5 dt = 4 m/dt
8. n1 / n2 = sin I / sin r
1 / 1,33 = sin 60 / sin r
Sin r = 1,33 x 0,866
Sin r = 1.15178
9. *3 *3* *3 1 1: 16 110
11: 1060 660
11: 1660
Rp = 3,75 Ohm
Maka : I = V/Rp = 40 V/3,75 Ohm = 10,66 Ampare
10. CuSO4 = tembaga Sulfat
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 2 2013
Page | 88
11. Kesan – kesan dan saran :
• Banyaknya peralatan lab yang tidak berfunsi dengan baik sehingga
kesulitan untuk mencapai hasil maksimal dalam praktek.
• Asisten yang kurang berkompeten dalam menjelaskan sebuah
praktikum.
• Jika di bombing oleh dosen , pasti akan lebih baik.